• 제목/요약/키워드: Circuit design

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IC-임베디드 PCB 공정을 사용한 DVB-T/H SiP 설계 (Design of DVB-T/H SiP using IC-embedded PCB Process)

  • 이태헌;이장훈;윤영민;최석문;김창균;송인채;김부균;위재경
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제47권9호
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    • pp.14-23
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    • 2010
  • 본 논문에서는 유럽에서 사용되는 이동형 디지털 방송인 DVB-T/H 신호를 수신 및 신호처리 가능한 DVB-T/H SiP를 제작하였다. DVB-T/H SiP는 칩이 PCB 내부에 삽입될 수 있는 IC-임베디드 PCB 공정을 적용하여 설계되었다. DVB-T/H SiP에 삽입된 DVB-T/H IC는 신호를 수신하는 RF 칩과 어플리케이션 프로세서에서 활용할 수 있도록 수신된 신호를 변환하는 디지털 칩 2개를 원칩화한 모바일 TV용 SoC 이다. SiP 에는 DVB-T/H IC를 동작하기 위해 클럭소스로써 38.4MHz의 크리스탈을 이용하고, 전원공급을 위해 3MHz로 동작하는 DC-DC Converter와 LDO를 사용하였다. 제작된 DVB-T/H SiP는 $8mm{\times}8mm$ 의 4 Layer로 구성되었으며, IC-임베디드 PCB 기술을 사용하여 DVB-T/H IC는 2층과 3층에 배치시켰다. 시뮬레이션 결과 Ground Plane과 비아의 확보로 RF 신호선의 감도가 개선되었으며 SiP로 제작하는 경우에 Power 전달선에 존재하는 캐패시터와 인덕터의 조정이 필수적임을 확인하였다. 제작된 DVB-T/H SiP의 전력 소모는 평균 297mW이며 전력 효율은 87%로써 기존 모듈과 동등한 수준으로 구현되었고, 크기는 기존 모듈과 비교하여 70% 이상 감소하였다. 그러나 기존 모듈 대비평균 3.8dB의 수신 감도 하락이 나타났다. 이는 SiP에 존재하는 DC-DC Converter의 노이즈로 인한 2.8dB의 신호 감도 저하에 기인한 것이다.

흡입독성 연구를 위한 2730ppm 납 네뷸라이징 용액에서 발생된 에어로졸의 입경분석 (Particle Size Analysis of Lead Aerosol with the use of 2730ppm Lead Nebulizing Solution for Inhalation Toxicology Study)

  • 정재열;강성호;김삼태;이은경;송용선;이기남
    • 동의생리병리학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.518-524
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    • 2003
  • Ultrasonic nebulizer with the application of new engineering methodology and the design of electronic circuit was made for lead inhalation toxicology study and 2730ppm lead nebulizing solution was used to generate lead aerosol. After modification of source and inlet temperatures, the results of particle size analysis for lead aerosol were as following. The highest particle counting for source temperature 20℃ was 39933.66 in inlet temperature 100℃ and particle diameter 0.75tLm. The highest particle counting for source temperature 50℃ was 39992.71 in inlet temperature 250℃ and particle diameter 0.75μm. The highest particle counting for source temperature 70℃ was 37569.55 in inlet temperature 50℃ and particle diameter 0.75μm. The ranges of geometric mean diameter(GMD) were 0.754-0.784μm for source temperature 2℃, 0.758-0.852μm for source temperature 50℃, and 0.869-1.060μm for source temperature 70℃. The smallest GMD was 0.754μm in source temperature 20℃ and inlet temperature 20℃, and the largest GMD was 1.060μm in source temperature 70℃ and inlet temperature 250℃. The ranges of geometric standard deviation(GSD) were 1.730-1.782 for source temperature 20℃, 1.734-1.894 for source temperature 50℃, and 1.921-2.148 for source temperature 70℃. The lowest GSD was 1.730 in source temperature 20℃ and inlet temperature 20℃, and the highest GSD was 2.148 in source temperature 70℃ and inlet temperature 250℃. Lead aerosol generated in this study was polydisperse. The ranges of mass median diameter(MMD) were 1.856-2.133μm for source temperature 20℃, 1.877-2.894μm for source temperature 50℃, and 3.120-6.109μm for source temperature 70℃. The smallest MMD was 1.856μm in source temperature 20℃ and inlet temperature 20℃, and the largest MMD was 6.109μm in source temperature 70℃ and inlet temperature 250℃. Slight increases for GMD, GSD, and MMD values were observed with same source temperature and increase of inlet temperature. MMD for inhalation toxicology testing in EPA guidance is less than 4μm. In this study, source temperature 20℃ and 50℃ with inlet temperature from 20℃ to 250℃ were conformed to the EPA guidance, but inlet temperature 20℃ and 50℃ for source temperature 70℃ were conformed EPA guidance. MMD for inhalation toxicology testing in OECD and EU is less than 3μm. In this study, source temperature 20℃ and 50℃ with inlet temperature from 20℃ to 250℃ were conformed to the EPA guidance, but none for source temperature 70℃.

남자 정신분열병 환자의 소뇌기능과 정신증상 및 인지기능간의 연관성 (Correlations of Cerebellar Function with Psychotic Symptoms and Cognitive Function in Schizophrenic Patients)

  • 김서영;전용호;권영준;정희연;황보영;심세훈
    • 생물정신의학
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    • 제14권3호
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    • pp.184-193
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    • 2007
  • 목 적: 소뇌가 운동조절 뿐아니라 인지기능과 정신과적 증상에도 중요한 역할을 하고있다는 증거들은 많다. 정신분열병에서 소뇌기능은 많은 연구들에서 대뇌고위기능의 조정곤란(Cognitive dysmetria)이라는 개념을 통해 주목 받아왔다. 다시말하면, 전전두엽-소뇌-시상핵-전전두엽 회로의 이상은 정신분열병에서 인지기능의 손상과 임상증상으로 나타날 수 있는 것이다. 본 연구의 주 목적은 남자 정신분열병 환자에서 소뇌기능이상을 ICARS를 통해 반정량적으로 평가하고, 이것이 임상 및 인지기능과 어떤 연관성이 있는지 알아보는 것이다. 방 법: 저자들은 DSM-IV-TR 진단기준에 따라 정신분열병으로 진단된 47명의 남자 정신분열병 환자와 이와 성별과 나이를 맞춘 건강한 대조군 30명을 소뇌의 신경학적 징후를 ICARS로 점수화하여 비교하였다. 반정량적으로 100점의 총점을 가진 ICARS는 자세와 보행, 사지운동기능, 언어장애, 안구운동장애의 4개의 구획으로 나뉜 19개 항목으로 구성되어 있다. 모든 실험군은 한국형 간이정신상태검사(K-Mini Mental status examination, MMSE), 언어유창성 검사(Verbal fluency test), 시계그림검사(Clock drawing test)를 통해 인지기능검사를 받았다. 환자군에서 임상증상의 심각도는 한국형 양성 및 음성 증상 척도Positive and Negative Symptom Scale(PANSS)로 평가하였다. 환자군에서 ICARS의 높은 점수가 추체외로증상이나 지발성운동장애와 같이 약물사용으로 인한 부작용과 관련이 있는지 여부를 확인하기위하여 Abnormal Involuntary Movement Scale(AIMS)를 시행하였다. 실험군과 변수들에서 통계적 유의성을 보기위해 독립표본 t 검증과 편상관분석을 사용하였다. 결 과: 정신분열병 환자들은 대조군에 비해 ICARS-자세와 보행장애, 운동기능, 안구운동장애-에서 유의하게 높은 점수를 보였다. 환자들은 인지기능검사에서도 보다 심각한 손상을 보였다. ICARS 점수와 PANSS로 평가한 환자들의 음성증상 총점과는 유의한 상관관계가 있었으며, 인지기능검사에서는 시계그림검사, 언어유창성 검사가 음성증상과 유의하게 연관이 있었다. 또, 시계그림검사는 ICARS 점수와 연관이 있었다. 정신분열병 환자에서 발병연령, 유병기간 및 AIMS 점수가 줄수있는 혼란변수는 회귀분석을 사용하여 평가하였으며, AIMS 점수는 ICARS의 점수와 연관성을 보이지 않았다. 결 론: 정신분열병은 발달학적 혹은 신경발달학적 질환으로 개념 내려지고 있다. 대부분의 연구자들은 정신분열병을 가진 환자들이 대뇌고위기능의 조정곤란(Cognitive dysmetria)이라고 불리는 전전두엽-시상핵-소뇌회로의 이상으로 인해 고통받고 있다고 하였다. 본 연구에서 저자들은 정신분열병 환자들이 인지기능과 소뇌기능에서 심각한 손상을 가지고 있고, 특히 이것은 환자들의 음성증상의 정도와 상관관계가 있다는 것을 확인하였다. 이 결과는 정신분열병에서 소뇌의 역할에 대해 지지하고 있다. 또, 정신분열병 환자들의 연성신경학적 징후를 평가하는데 있어 ICARS라는, 구조화되어 다른 검사자들에게도 통용될 수 있는 도구를 사용했다는 것에서 의미가 있다고 볼 수 있겠다. 향후 유사한 연구에서는 질병의 경과에 따라 신경학적 징후의 변화에 대해 설명할 수 있기를 기대한다.

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마이크로 멀티니들을 이용한 고주파 피부미용 의료기기를 위한 출력 장치 개발 (Developed an output device for high-frequency cosmetic medical equipment using micro multi-needle)

  • 김준태;주규태;차은종;김명미;정진형
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.394-402
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    • 2021
  • 고령사회의 진입과 인간의 평균 수명이 연장되고, 여성의 사회적 진출 및 남성들의 외모에 대한 관심증가, 미디어 매체를 통한 K-문화가 전 세계적으로 관심을 받으면서 자연스럽게 관심은 K-Bueaty에 집중되고 있다. 최근, 의료관광 분야의 점유를 보면 성형 및 피부과와 같은 피부미용 의료관광의 경우 중국, 일본 등 아시아뿐만 아니라 북미, 유럽 등에서 인기를 누리고 있다. 사람의 노화를 가장 먼저 외면적으로 확인할 수 있는 부위는 바로 얼굴의 피부 주름이다. 깨끗하고 주름이 없으면서 탄력성 있는 건강한 피부는 대부분의 사람들이 원하는 바람이다. 대표적으로 집속형초음파자극(HIFU:High Intensity Focused Ultrasound)와 저주파, 고주파(RF:Radio Frequency), 미세전류를 이용한 갈바닉 테라피, 급속 냉각을 이용한 크라이오 테라피 등 피부의 컨디션과 상태에 따라 관리하는 방식이 달라지며, 같은 기전을 이용한 의료기기 및 피부미용 기기의 시술 역시 출력 및 자극 부위 등에 따라 시술의 효과가 차이가 난다. 본 연구는 수많은 피부미용 의료기기 및 미용기기 중 마이크로니들을 이용한 침습형 고주파 피부 의료기기를 개발하고자 국제규격인 IEC 60601-2(의료기기개별기준규격)및 MFDS(Ministry of Food and Drug Safety : 식품의약품안전처)에서 고시한 고주파 자극기 기준 규격을 준수한 고주파 출력 장치를 설계 및 개발하였다. 회로 설계는 Class-A Topology를 이용한 증폭장치(AMP:Amplifier)와 Half-Bridge Topology를 이용한 전원장치로 이루어져 있다. 개발된 고주파 출력 장치를 측정한 결과 평균 63.86%의 효율을 얻었으며, 최대출력은 116.7W, 50.67dBm으로 측정되었다.

실시간 헬스케어 모니터링의 독립 구동을 위한 접촉대전 발전과 전자기 발전 원리의 융합 (Stand-alone Real-time Healthcare Monitoring Driven by Integration of Both Triboelectric and Electro-magnetic Effects)

  • 조수민;정윤수;김현수;박민석;이동한;감동익;장순민;라윤상;차경제;김형우;서경덕;최동휘
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제60권1호
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    • pp.86-92
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    • 2022
  • 최근 COVID-19 팬데믹 등 다양한 이유로 인해 바이오 헬스케어 시장이 전세계적으로 활성화되고 있다. 그 중, 생체정보 측정 및 분석 기술은 앞으로의 기술적 혁신성과 사회경제적 파급효과를 불러일으킬 것으로 예측된다. 기존의 시스템은 생체 신호를 받아 신호 처리를 하는 과정에서 신호 송×수신부, 운영체제, 센서, 그리고 인터페이스를 구동하기 위한 대용량 배터리를 필수적으로 요구한다. 하지만, 배터리 용량의 한계가 인해 시×공간적인 기기 사용의 제한을 야기하며, 이는 사용자의 헬스케어 모니터링에 필요한 데이터의 단절에 대한 원인으로 작용할 수 있으므로 헬스케어 디바이스의 큰 걸림돌 중의 하나이다. 본 연구에서는 생체정보 측정 장치에 접촉대전 효과(Triboelectric effects)와 전자기유도 효과(Electro-magnetic effects)를 융합하여, 외부 전원을 요구하지 않는 독립 구동이 가능한 시스템을 구성하여 시×공간적으로 사용 제한이 없는 소형 생체정보 측정 모듈을 설계 및 검증했다. 특히, 다양한 헬스케어 모니터링 중 족압 계측을 통해 사용자의 보행 습관 등을 파악할 수 있는 무선 족압 계측 모니터링 시스템을 검증했다. 보행 시 발생하는 접촉×분리 움직임에서 접촉대전 효과를 이용한 효과적인 압력 센서와 압력에 따른 전기적 출력신호를 통해 족압 센서를 만들고, 축전기를 이용한 신호처리 회로를 통해 이의 동적 거동을 계측할 수 있다. 또한, 출력된 전기신호의 무선 송×수신용 전원으로 사용하기 위해 전자기 유도 효과를 이용하여 보행 시 생기는 생체역학적 에너지를 전기에너지로 수확했다. 따라서, 이번 연구는 사용자가 제한적인 배터리 용량 때문에 생기는 충전에 대한 불편함을 줄일 수 있고, 뿐만 아니라 데이터 단절에 대한 문제점을 극복할 수 있는 방법으로서 큰 잠재력을 보여줌을 시사한다.

멧돼지(Sus scrofa) 서식지 및 이동 특성을 고려한 연결성 모델링 연구 (A Study on the Connectivity Modeling Considering the Habitat and Movement Characteristics of Wild Boars (Sus scrofa))

  • 이현정;김휘문;김경태;정승규;김유진;이경진;김호걸;박찬;송원경
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.33-47
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    • 2022
  • Wild boars(Sus scrofa) are expanding their range of behavior as their habitats change. Appearing in urban centers and private houses, it caused various social problems, including damage to crops. In order to prevent damage and effectively manage wild boars, there is a need for ecological research considering the characteristics and movement characteristics of wild boars. The purpose of this study is to analyze home range and identify land cover types in key areas through tracking wild boars, and to predict the movement connectivity of wild boars in consideration of previous studies and their preferred land use characteristics. In this study, from January to June 2021, four wild boars were captured and tracked in Jinju city, Gyeongsangnam-do, and the preferred land cover type of wild boars was identified based on the MCP 100%, KDE 95%, and KDE 50% results. As a result of the analysis of the home range for each individual, it was found that 100% of MCP was about 0.68km2, 2.77km2, 2.42km2, and 0.16km2, and the three individuals overlapped the home range, refraining from habitat movement and staying in the preferred area. The core areas were analyzed as about 0.55km2, 2.05km2, 0.82km2, and 0.14km2 with KDE 95%., and about 0.011km2, 0.033km2, 0.004km2, and 0.003km2 with KDE 50%. When the preferred land cover type of wild boar was confirmed based on the results of analysis of the total home range area and core area that combined all individuals, forests were 55.49% (MCP 100%), 54.00% (KDE 95%), 77.69% (KDE 50%), respectively, with the highest ratio, and the urbanization area, grassland, and agricultural area were relatively high. A connectivity scenario was constructed in which the ratio of the land cover type preferred by the analyzed wild boar was reflected as a weight for the resistance value of the connectivity analysis, and this was compared with the connectivity evaluation results analyzed based on previous studies and wild boar characteristics. When the current density values for the wild boar movement data were compared, the average value of the existing scenario was 2.76, the minimum 1.12, and the maximum 4.36, and the weighted scenario had an average value of 2.84, the minimum 0.96, and the maximum 4.65. It was confirmed that, on average, the probability of movement predictability was about 2.90% better even though the weighted scenario had movement restrictions due to large resistance values. It is expected that the identification of the movement route through the movement connectivity analysis of wild boars can be suggested as an alternative to prevent damage by predicting the point of appearance. In the future, when analyzing the connectivity of species including wild boar, it is judged that it will be effective to use movement data on actual species.

고전압 전력반도체 소자 개발을 위한 단위공정에서 식각공정과 이온주입공정의 영향 분석 (Analysis of the Effect of the Etching Process and Ion Injection Process in the Unit Process for the Development of High Voltage Power Semiconductor Devices)

  • 최규철;김경범;김봉환;김종민;장상목
    • 청정기술
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    • 제29권4호
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    • pp.255-261
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    • 2023
  • 파워반도체는 전력의 변환, 변압, 분배 및 전력제어 등을 감당하는데 사용되는 반도체이다. 최근 세계적으로 고전압 파워반도체의 수요는 다양한 산업분야에 걸쳐 증가하고 있는 추세이며 해당 산업에서는 고전압 IGBT 부품의 최적화 연구가 절실한 상황이다. 고전압 IGBT개발을 위해서 wafer의 저항값 설정과 주요 단위공정의 최적화가 완성칩의 전기적특성에 큰 변수가 되며 높은 항복전압(breakdown voltage) 지지를 위한 공정 및 최적화 기술 확보가 중요하다. 식각공정은 포토리소그래피공정에서 마스크회로의 패턴을 wafer에 옮기고, 감광막의 하부에 있는 불필요한부분을 제거하는 공정이고, 이온주입공정은 반도체의 제조공정 중 열확산기술과 더불어 웨이퍼 기판내부로 불순물을 주입하여 일정한 전도성을 갖게 하는 과정이다. 본 연구에서는 IGBT의 3.3 kV 항복전압을 지지하는 ring 구조형성의 중요한 공정인 field ring 식각실험에서 건식식각과 습식식각을 조절해 4가지 조건으로 나누어 분석하고 항복전압확보를 위한 안정적인 바디junction 깊이형성을 최적화하기 위하여 TEG 설계를 기초로 field ring 이온주입공정을 4가지 조건으로 나누어 분석한 결과 식각공정에서 습식 식각 1스텝 방식이 공정 및 작업 효율성 측면에서 유리하며 링패턴 이온주입조건은 도핑농도 9.0E13과 에너지 120 keV로, p-이온주입 조건은 도핑농도 6.5E13과 에너지 80 keV로, p+ 이온주입 조건은 도핑농도 3.0E15와 에너지 160 keV로 최적화할 수 있었다.